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谢希仍的计算机网络

发布时间:2022-01-07 02:56:39

⑴ 1. 最早的网络叫什么名字,它主要应用于哪个领域起什么作用是怎样工作的

互联网最早是美国军方研制的,用于军事通信领域,就是现代互联网的前身,原理跟现在的局域网一样。

⑵ 计算机应用基础问题,求答案!

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1.19462.人类自然3.时钟频率4.计算机的系统总线5.最高位

6.地址转换请求程序7.208.0.89.站点认证,报文认证

10.从携带消息的已调信号中恢复消息的过程

  1. 文件资源管理器是一项系统服务,负责管理数据库、持续消息队列或事务性文件系统中的持久性或持续性数据。(这是资源管理器定义,资源管理器捷径这个真心不清楚)

  2. 多媒体计算机是指能够对声音、图像、视频等多媒体信息进行综合处理的计算机

  3. 是指Windows操作系统中的标准图像文件格式

  4. 矢量图,也称为面向对象的图像或绘图图像,在数学上定义为一系列由线连接的点。

1.图像的数字化过程主要分采样、量化与编码三个步骤。
(1)采样 采样的实质就是要用多少点来描述一幅图像,采样结果质量的高低就是用前面所说的图像分辨

(2)量化 量化是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数,它反映了采样的质量。

(3)压缩编码
数字化后得到的图像数据量十分巨大,必须采用编码技术来压缩其信息量。

2.流水线技术是一种将每条指令分解为多步,并让各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理的技术。程序中的指令仍是一条条顺序执行,但可以预先取若干条指令,并在当前指令尚未执行完时,提前启动后续指令的另一些操作步骤。这样显然可加速一段程序的运行过程。

3.协议是管理网络如何通信的规则。协议对网络设备之间的通信指定了标准。没有协议,设备不能解释由其他设备发送来的信号,数据不能传输到任何地方。

(希望对你有所帮助~)

计算机网络选择题

E-mail 首先是通过Internet来传递。
没Internet 你的电脑也就不会接收E-mail

⑷ 计算机网络领域的领军人物有哪些

路易斯·普赞
在20世纪70年代早期,路易斯·普赞在分别位于法国、意大利和英国的地点之间建立起了一个创新性的连接数据网络。尽管这个网络只能连接几十台电脑,但其简单高效性为日后建立一个可以连接数百万台电脑的网络指明了方向。普赞对于当今互联网的建立功不可没。如今他依然在为互联网的进一步演变与提高振臂高呼。
英国女王伊丽莎白二世嘉奖了五位计算机网络先驱者。他们将分享刚设立的伊丽莎白女王工程奖(Queen Elizabeth Prize for Engineering)共计100万英镑(合160万美元)的奖金。其中四位获奖者都闻名于世,他们是:互联网协议的创始人温特•瑟夫(Vint Cerf)和鲍勃•康恩(Bob Kahn),万维网之父蒂姆•伯纳斯•李(Tim Berners Lee),成功发明首款网页浏览器的马克•安德森(Marc Andreessen)。然而,获奖的第五人就相对少为人知。他就是路易斯•普赞(Louis Pouzin),一个喋喋不休的法国人,他对这个领域做出的贡献完全称得上举足轻重。

在20世纪70年代早期,普赞在分别位于法国、意大利和英国的地点之间建立起了一个创新性的连接数据网络。尽管这个网络只能连接几十台电脑,但其简单高效性为日后建立一个可以连接数百万台电脑的网络指明了方向。普赞的发明激发了瑟夫和康恩的想象力,他们两位将普赞设计的许多方面都融入了他们的互联网协议设计,而互联网协议如今正驱动着整个互联网的运行。然而,在20世纪70年代晚期,法国政府撤走了对普赞项目的资金支持。他眼看着互联网席卷全球,最终自己的工作得到了证明。“对于路易斯来说,这份认可实在来得太迟,太迟了,”瑟夫说道,“这不公平。”

1931年出生在法国中部一个小村庄的普赞是在父亲开的锯木厂长大的。他被厂里那些危险的机器——除了电锯,还有发动电锯的蒸汽机——深深地吸引了,但父亲不许他碰,只给了他一个麦卡诺(Meccano,商标名,主要是钢铁组合的模型玩具)的建筑工具箱用以修木。普赞的父母鼓励他去法国最知名的理工大学——巴黎综合理工大学(École Polytechnique)求学。毕业后,他为法国国营的邮政、电报和电信供应商(PTT)设计出了一套机械工具。

然而,在20世纪50年代,普赞在《世界报》(Le Monde,法国第二大全国性日报,是法国在海外销售量最大的日报。)上读到了从办公用品供应商的年度展览会上发来的一篇报道,在其中美国技术公司IBM承诺不久后就会推出能够处理各种官僚文书苦差的电脑产品。沉醉于电脑化的潜力,普赞跳槽去了IBM在法国的竞争对手布尔集团(Bull)。在那儿他手下有十几位工程师,齐力为那台“在双层两室的空间中才能摆得下”而且时而抽风的计算机Gamma 60(译者注:布尔公司于1960年开发的超级计算机,技术水平与欧美不相上下)打造应用软件。然而这项工作的严密与苛刻——以及布尔与美国无线电公司(RCA)的合作——暴露了普赞能力的局限。“我意识到,如果我不能学会编程或英语,就无法在计算机行业立足,”他回忆说。

随后普赞利用两年公休假前往美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)进修,成功地完成了给自己定下的这两大任务。20世纪60年代早期,普赞举家移民美国,并加入了一个致力于分时系统研发的先锋小组,分时系统旨在通过允许多个用户同时在一台计算机上运行多个程序,以期使昂贵的大型主机达到更高的利用率。普赞设计出了一款叫作RUNCOM的程序,可以帮助用户自动设定一些单调重复的指令。他本人将那款程序描述为包裹在电脑呼吸内脏外的一个“壳”,这既为一整类软件工具“命令行接口”(command-line shells)的产生贡献了灵感,也是其名称的来源。如今,命令行接口仍在现代操作系统中发挥作用。

这个法国人的异议

在20世纪60年代晚期法国政客就启动了一项意在振兴国家计算机产业的宏伟计划。1971年,政府叫板国资计算机科学研究机构——法国信息与自动化研究所(IRIA:Institut de Recherche d'Informatique et d'Automatique),开始了建立一个全国性计算机网络的研究。普赞被聘为项目负责人,这个项目也就是着名的CYCLADES。

在这期间,普赞访问了美国多所大学去学习更多有关阿帕网(ARPANET:Advanced Research Projects Agency Network)的知识。阿帕网由法国军方注资,于两年前接通,依靠一项前景广阔的新技术“包交换”(packet switching)在电脑间传输数据。将所有的通信切分成固定大小的数据包并且允许电脑间可以相互传递数据包,这就意味着没有必要在网络上的一对电脑间建立一个直接的连接。即使两台电脑关联甚少,也能够完成连接,这就减少了成本,并且加强了网络的弹性。即使一个网络的连接失败了,数据包也可以通过其它网络传输。

但在普赞看来,阿帕网的设计仍很保守低效。每台计算机都要依赖复杂的硬件才能连接上网络,因为阿帕网的设计包含了一个连接建立阶段,在这段时间一对电脑间可以建立起一条通信网络连接路径。连接建立后,数据包就会在这条路径中有序地进行传输。

普赞的团队想出了一个更高效的办法。他们提出每个数据包都该被标记并作为一个单独信息“数据报”(datagram)进行传输,而不是为一串数据包预设好一条传输的路径。在阿帕网中,成串的数据包都严格按照一定的顺序传输,就像火车的车厢一样。而在CYCLADES网络中,每个数据包就像一辆单独的汽车,可以依据目的地独立地进行传输。就像抛接杂耍一样将数据包还原排序的应该是接收数据的电脑而并非网络,如果某个数据包在传输过程中丢失了,接收电脑还可以发出重新传输的指令。

这种包交换的“无连接”传输模式降低了网络中对那种复杂昂贵的为数据包预设路径的设备

需求。同时,这种简易的传输系统也使不同网络间的衔接更为容易。第一条CYCLADES网络连接在1973年首次面世,架构于巴黎和格勒诺布尔(法国东南部城市)之间,得到了瑟夫和康恩的密切关注,这两位科学家那时正在为如何赶超阿帕网绞尽脑汁。基于普赞CYCLADES系统中的无连接式数据报传输模式,瑟夫和康恩设计的TCP/IP协议栈如今仍在现代互联网中运行着。

连接中断

尽管CYCLADES系统的创新性折服了瑟夫和康恩,但这一发明却激起了法国PTT公司及纵贯欧洲的其它国营电信供应商的敌意。这些公司的工程师们认为普赞的设计根本不值得信赖,也不满CYCLADES解决网络智能这一问题的方式。普赞心知他的网络设计威胁到了PTT等国营公司的传统商业模式,却无意平息对方的愤怒。美国计算机科学家约翰•迪(John Day)回忆起1976年普赞做了一场尤其热血沸腾的讲座。“路易斯展示了一幅城堡的画像,上面标着‘PTT’,”他说,“从城堡的壁垒上垂下一条绳子,上面挂着PTT的用户;其他人则一直在对城堡的高墙发动猛攻。”

在20世纪70年代,欧洲的国营电信运营商都在纷纷打造自己的数据网络,这些网络基于过去用在电话上的电路交换技术。“构造复杂,造价高昂,”普赞说道,“而这正是吸引他们的主要因素。”当时的法国总统乔治•蓬皮杜(Georges Pompidou)是支持IRIA的,但在蓬皮杜1974年去世后,法国政府转而开始反对这一项目。1978年,政府将CYCLADES项目的预算大幅精简。“他们说,‘你此前的工作非常出色,现在是时候休息一下了,有空可以去逛逛公园放放风筝什么的’,”普赞如是说道。

同年,PTT公司接通了TRANSPAC网络(法国远程分组交换公用数据通信网),这是该公司自己设计的连接导向数据传输网络。“这简直是大错特错,”普赞评价说,“就是一条死胡同。”但起初看来并非如此——TRANSPAC系统巩固了Minitel的应用,Minitel是法国一家电话公司于1982年启用的消费者-信息服务,其应用非常广泛及成功。早在万维网面世10年前,Minitel就能够为法国市民提供网上银行、旅游预订及色情聊天室服务。在20世纪90年代晚期,它的用户就达到了2500万。然而,事实却证明,Minitel无法与互联网媲美,最终被停用。

即使是在法国政府丢弃了CYCLADES项目20年后,普赞的原上级以及盟友莫里斯•阿列格雷(Maurice Allègre)依然对此痛惜不已。“我们本可以成为互联网的先驱,”他在1999年写道,“如今我们却也只是用户之一而已,远远比不上那些可以决定互联网未来的大人物。”在这一打击后,普赞开始转向其它项目研究,最终步入了学术界。“我们浪费了这个伟人的众多心血,”约翰•迪说,“法国走向互联网技术的步伐比较滞缓,而这部分正是因为这一段历史。但如今,网络既成事实,普赞就成了法国人的英雄。”

最终,在2003年,法国政府授予了普赞“荣誉军团骑士级勋章”(Chevalier de la Légion d’Honneur),这是法国最高的奖励之一。普赞现年82岁,名义上已经退休了。但是,随着设计高雅的互联网遭受到越来越多来自商业和政治的压力,如同许多互联网的先驱人物一样,普赞仍在利用自己的名望推动着互联网向更开放和更透明的程度发展。他直言不讳地批评互联网管理的随意性,在这个管理体系中一些关键性决定居然是由公司、慈善机构和出身名门的笨蛋拼起来的一群杂烩来敲定。他们中的大多数都扎根于美国,在很大程度上对世界其他国家的用户不用担负任何责任。普赞尤其担心某五、六个互联网大公司的声势逐渐壮大,而这会造成用户会止步于“围起来的花园”这种封闭的体验,固定使用与这几个公司相关的站点和应用程序。在普赞看来,这已经触犯了互联网开放的传统。“在某种形式上,他们又在重造Minitel,”他这样评价道。

“在过去的30年,互联网本身并没有任何变化,在100年后,它理应有所不同。”

普赞提到,近年来有80%被采用的新技术标准是美国工程师或美国企业设计的。他尝试过游说议员对互联网体制做一些改变,以使其更易被非英语用户所理解。这场互联网改革运动在2009年获得了重要的一次胜利,当时ICANN(The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers:互联网名称与数字地址分配机构),这个管理着互联网地址系统的慈善机构,破例地批准了一项发给用中文、阿拉伯语及其它非西方语言脚本编写的域名(包括网址)。

尽管有了这项决议,ICANN却是普赞最大的顾虑之一。ICANN驻于加利福利亚,对美国商务部也不怎么负责,近年来一直致力于提高其在国际互联网领域的影响力。然而,某些政府却觊觎ICANN手中的管理权——以及由网络专家组成的一个松散联盟IETF(The Internet Engineering Task Force:互联网工程任务组)的权利——政府希望把这些管理权转给一个更传统的国际组织如ITU(The International Telecommunication Union:国际电信联盟),一个落满灰尘的联合国组织,长期以来主要负责管理电话事务。一旦移权给ITU这样的官僚机构,就可能阻碍新标准的发展与采用。因此,许多国家就会得出这样的结论:美国引领的互联网现状才是最好的选择。普赞在考虑,将现有的国际机构分解重组生成一个新的组织是否会是一个更好的选择。

虽然普赞本是一个工程师而并非活动者,他关注的焦点却是互联网的运作支撑体系不该食古不化,而应继续演变与提高。“互联网只是作为一个实验性网络被创建了出来,”他说,“现在也仍然是。”他对美国、爱尔兰、西班牙以及世界各地在努力让互联网变得更加高效安全的研究者们给予了很大支持。“在过去的30年,互联网本身并没有任何变化,”他评价说,“在100年后,它理应有所不同。”普赞对于当今互联网的建立功不可没,但这并不意味着,他想互联网的发展止步不前。

⑸ 1974年为什么提出了没有网络体系结构,却没有网际互联的网络体系

互联网已经成为现代社会信息基础设施的重要组成部分,在国民经济发展和社会进步中起着举足轻重的作用,同时也成为当今高科技发展的重要支撑环境,互联网的巨大成功有目共睹。现在被全球广泛使用的互联网协议IPv4是“互联网协议第四版”,已经有30年的历史。从技术上看,尽管IPv4在过去的应用具有辉煌的业绩,但是现在看来已经露出很多弊端。现有的IPv4已经远远不能满足网络市场对地址空间、端到端的IP连接、服务质量、网络安全和移动性能的要求。因此人们寄希望于新一代的IP协议来解决IPv4中所存在的问题。IPv6协议正是基于这一思想提出的,它是“互联网协议第六版”的缩写。在设计IPv6时不仅仅扩充了IPv4的地址空间,而且对原IPv4协议各方面都进行了重新考虑,做了大量改进。除了提出庞大的地址数量外,IPv6与IPv4相比,还有很多的工作正在进行以期得到更高的安全性、更好的可管理性,对QoS和多播技术的支持也更为良好。 关键词:IPv4 IPv6协议 互联网 正文 前言 互联网是一个由各种不同类型和规模的、独立运行和管理的计算机网络组成的世界范围的巨大计算机网络,它已经成为现代社会信息基础设施的重要组成部分,在国民经济发展和社会进步中起着举足轻重的作用,同时也成为当今高科技发展的重要支撑环境,互联网的巨大成功有目共睹。现在被全球广泛使用的互联网协议IPv4是“互联网协议第四版”,已经有30年的历史。从技术上看,尽管IPv4在过去的应用具有辉煌的业绩,但是现在看来已经露出很多弊端,例如地址匮乏等等。IPv6是"Internet Protocol Version 6"的缩写,也被称作下一代互联网协议,它是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的,在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。IPv6的主要优势体现在以下几方面:扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。当然,IPv6并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远的角度来看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6最终会完全取代IPv4在互连网上占据统治地位。 第一章 IPv4协议的概况 1.1 互联网的起源和发展 因特网源于美国国防部的ARPANET。在上世纪60年代中期,正是冷战的高峰,美国国防部希望有一个命令和控制网络能够在核战争的条件下幸免于难,而传统的电路交换的电话网络则显得太脆弱。国防部指定其下属的高级研究计划局(ARPA)解决这个问题,此后诞生的一个新型网络便称为ARPANET。1983年,TCP/IP协议成为ARPANET上唯一的正式协议以后,ARPANET上连接的网络、机器和用户得到了快速的增长。当ARPANET与美国国家科学基金会(NSF)建成的NSFNET互联以后,其上的用户数以指数增长,并且开始与加拿大、欧洲和太平洋地区的网络连接。到了80年代中期,人们开始把互联的网络称为互联网。互联网在1994年进入商业化应用后得到了飞速的发展,1998年,因特网全球用户人数已激增到1.47亿。 70年代中期,ARPA为了实现异种网之间的互联与互通,开始制定TCP/IP体系结构和协议规范。时至今日,TCP/IP协议也成为最流行的网际互联协议。它不是国际标准化组织制定的,却已成为互联网协议上的标准,并由单纯的TCP/IP协议发展成为一系列以IP为基础的TCP/IP协议簇。TCP/IP协议簇为互联网提供了基本的通信机制。随着互联网的指数增长,其体系结构也由ARPANET基于集中控制模型的网络体系结构演变为由ISP运营的分散的基于自治系统(Autonomous systems,AS)模型的体系结构。互联网目前几乎覆盖了全球的每一个角落,其飞速发展充分说明了TCP/IP协议取得了巨大的成功。 1.2 IPv4工作原理 TCP/IP协议是用于计算机通信的一组协议,我们通常称它为TCP/IP协议族。之所以说TCP/IP是一个协议族,是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议,这些协议一起称为TCP/IP协议。 TCP/IP协议栈(按TCP/IP参考模型划分) IPv4,是互联网协议IP的第四版,也是第一个被广泛使用,构成现今互联网技术的基石的协议,它包含寻址信息和控制信息 ,可使数据包在网络中路由(把信息从源穿过网络传递到目的地的行为,在路上,至少遇到一个中间节点)。IP协议是TCP/IP协议族中的主要网络层协议,与TCP 协议结合组成整个因特网协议的核心协议。IP协议同样都适用于LAN(局域网)和WAN(广域网)通信。 IP 协议有两个基本任务:提供无连接的和最有效的数据包传送;提供数据包的分割及重组以支持不同最大传输单元大小的数据连接。对于互联网络中 IP 数据报的路由选择处理,有一套完善的 IP 寻址方式。每一个 IP 地址都有其特定的组成但同时遵循基本格式。IP 地址可以进行细分并可用于建立子网地址。TCP/IP 网络中的每台计算机都被分配了一个唯一的 32 位逻辑地址,这个地址分为两个主要部分:网络号和主机号。网络号用以确认网络,如果该网络是因特网的一部分,其网络号必须由InterNIC统一分配。一个网络服务器供应商(ISP)可以从 InterNIC 那里获得一块网络地址,按照需要自己分配地址空间。主机号确认网络中的主机,它由本地网络管理员分配。 当你发送或接受数据时(例如,一封电子信函或网页),消息分成若干个块,也就是我们所说的“包”。每个包既包含发送者的网络地址又包含接受者的地址。由于消息被划分为大量的包,若需要,每个包都可以通过不同的网络路径发送出去。包到达时的顺序不一定和发送顺序相同, IP 协议只用于发送包,而 TCP 协议负责将其按正确顺序排列。 以采用TCP/IP协议传送文件为例,说明TCP/IP的工作原理,其中应用层传输文件采用文件传输协议(FTP)。 TCP/IP协议的工作流程如下: 1.在源主机上,应用层将一串应用数据流传送给传输层。 2.传输层将应用层的数据流截成分组,并加上TCP报头形成TCP段,送交网络层。 3.在网络层给TCP段加上包括源、目的主机IP地址的IP报头,生成一个IP数据包,并将IP数据包送交链路层。 4.链路层在其MAC帧的数据部分装上IP数据包,再加上源、目的主机的MAC地址和帧头,并根据其目的MAC地址,将MAC帧发往目的主机或IP路由器。 5.在目的主机,链路层将MAC帧的帧头去掉,并将IP数据包送交网络层。 6.网络层检查IP报头,如果报头中校验和与计算结果不一致,则丢弃该IP数据包;若校验和与计算结果一致,则去掉IP报头,将TCP段送交传输层。 7.传输层检查顺序号,判断是否是正确的TCP分组,然后检查TCP报头数据。若正确,则向源主机发确认信息;若不正确或丢包,则向源主机要求重发信息。 8.在目的主机,传输层去掉TCP报头,将排好顺序的分组组成应用数据流送给应用程序。这样目的主机接收到的来自源主机的字节流,就像是直接接收来自源主机的字节流一样。 1983年TCP/IP协议被ARPAnet采用,直至发展到后来的互联网。那时只有几百台计算机互相联网。到1989年联网计算机数量突破10万台,并且同年出现了1.5Mbits的骨干网。 1.3 IPv4的现状 1.3.1 IP地址的分布现状 由于IPv4地址的分配采用的是“先到先得,按需要分配”的原则,互联网在全球各个国家和各个国家内的各个区域的发展又是极不均衡的,这就势必造成大量IP地址资源集中分布在某些发达国家和各个国家的某些发达地区的情况。全球可提供的IPv4地址大约有40多亿个,估计在不久的将来被分配完毕。 1.3.2 IP地址的应用现状 由于IP地址分布的极不均衡,使得真正应用中就出现了部分国家和某些国家部分区域的不够用的现状,这也就出现了IP地址资源跨区域交易的现象。 尽管如此,但目前全球各国几乎全部使用的还是IPv4地址,几乎每个网络及其连接的设备都支持的是IPv4。现行的IPv4自1981年RFC 791标准发布以来并没有多大的改变。事实证明,IPv4具有相当强盛的生命力,易于实现且互操作性良好,经受住了从早期小规模互联网络扩展到如今全球范围Internet应用的考验。所有这一切都应归功于IPv4最初的优良设计。 1.4 IPv4现存的问题 随着Internet的发展尤其是规模爆炸式的增长,IPv4固有的一些缺陷也逐渐暴露出来,主要集中于以下三个方面: 1.4.1 地址枯竭 IPv4使用32位长的地址,地址空间超过40亿。但由于地址类别的划分不尽合理,目前地址分配效率系数H(=log地址数 /位数)约为0.22~0.26,即只有不到5%的地址得到利用,已分配的地址尤其是A类地址大量闲置,但可用来分配的地址所剩无几,据估计在2005~2011年IPv4地址将出现枯竭。另外,目前占有互联网地址的主要设备早已由20年前的大型机变为PC机,并且在将来,越来越多的其他设备也会连接到互联网上,包括PDA、汽车、手机、各种家用电器等。特别是手机,为了向第三代移动通信标准靠拢,几乎所有的手机厂商都在向国际因特网地址管理机构ICANN申请,要给他们生产的每一部手机都分配一个IP地址。而竞争激烈的家电企业也要给每一台带有联网功能的电视、空调、微波炉等设置一个IP地址。IPv4显然已经无法满足这些要求。 1.4.2 路由瓶颈 Internet规模的增长也导致路由器的路由表迅速膨胀,路由效率特别是骨干网络路由效率急剧下降。IPv4的地址归用户所有,这使得移动IP路由复杂,难以适应当今移动业务发展的需要。在IPv4地址枯竭之前,路由问题已经成为制约Internet效率和发展的瓶颈。 1.4.3 安全和服务质量难以保障 电子商务、电子政务的基础是网络的安全性和可靠性,语音视频等新业务的开展对服务质量(QoS)提出了更高的要求。而IPv4本身缺乏安全和服务质量的保障机制,很多黑客攻击手段(如DDoS)正是利用了IPv4的缺陷。 尽管NAT(英文全称是“Network Address Translation”,中文意思是“网络地址转换”)、CIDR(英文全称“Classless InterDomain Routing”,中文译名“ 无类别域际路由选择”)等技术能够在一定程度上缓解IPv4的危机,但都只是权宜之计,同时还会带来费用、服务质量、安全等方面的新问题。因此,新一代网络层协议IPv6就是要从根本上解决IPv4的危机。 第二章 IPv6协议 2.1 IPv6产生的背景 随着互联网发展的速度和规模,远远出乎于二十多年前互联网的先驱们制定TCP/IP协议时的意料之外,他们从未想过互联网会发展到如此的规模,并且仍在飞速增长。随着互联网的普及,网络同人们的生活和工作已经密切相关。同时伴随互联网用户数膨胀所出现的地址不足的问题也越来越严重。 为了缓解地址危机的发生,相应地产生了两种新的技术无类型网络区域路由技术CIDR和网络地址翻译技术NAT。 无类别域间路由(CIDR)是开发用于帮助减缓IP地址和路由表增大问题的一项技术。CIDR的基本思想是取消IP地址的分类结构,将多个地址块聚合在一起生成一个更大的网络,以包含更多的主机。CIDR支持路由聚合,能够将路由表中的许多路由条目合并为成更少的数目,因此可以限制路由器中路由表的增大,减少路由通告。同时,CIDR有助于IPv4地址的充分利用。 NAT的主要作用是节约了地址空间,减少了对合法地址的需求,多个内部节点共享一个外部地址,使用端口进行区分(Network Address Port Translation,NAPT),这样就能更有效的节约合法地址。由于目前要想得到一个A类或B类地址十分困难,因此许多企业纷纷采用了NAT 。NAT使企业不必再为无法得到足够的合法IP地址而发愁了。然而,NAT也有其无法克服的弊端。首先,NAT会使网络吞吐量降低,由此影响网络的性能。其次,NAT必须对所有IP包进行地址转换,但是大多数NAT无法将转换后的地址信息传递给IP包负载,这个缺陷将导致某些必须将地址信息嵌在IP包负载中的高层应用如FTP和WINS注册等的失败。 NAT示意图 2.2 下一代网络协议IPng的目标和提案 2.2.1 IPng的设计目标 为了解决这些问题,早在90年代初期,互联网工程任务组IETF(Internet Engineering Task Force)就开始着手下一代互联网协议IPng的制定工作。IETF在RFC1550里进行了征求新的IP协议的呼吁,并公布了新的协议需实现的主要目标: 1.支持几乎无限大的地址空间 2.减小路由表的大小 3.简化协议,使路由器能更快地处理数据包 4.提供更好的安全性,实现IP级的安全 5.支持多种服务类型,尤其是实时业务 6.支持多目传送,即支持组播 7.允许主机不更改地址实现异地漫游 8.支持未来协议的演变 9.允许新旧协议共存一段时间 10.支持未来协议的演变以适应底层网络环境或上层应用环境的变化 11.支持自动地址配置 12.协议必须能扩展,它必须能通过扩展来满足将来因特网的服务需求;扩展必须是不需要网络软件升级就可实现的 13.协议必须支持可移动主机和网络 2.2.2 下一代互联网协议IPng的提案 1.TUBA:含有更多地址的TCP和UDP,采用ISO/OSI的CLNP协议来代替IPv4,这种解决方案允许用户有20字节的NSAP地址,以及一个可以使用的OSI传输协议的平台。 2.IP in IP,IPAE:IP in IP是1992年提出的建议,计划采用两个IPv4层来解决互联网地址的匮乏:一层用于全球骨干网络,另一层用于某些特定的范围。到了1993年,这个建议得到了进一步的发展,名称也改为了IPAE(IP Address Encapsulation),并且被采纳为SIP的过渡方案。 3.SIP:SIP(Simple IP)是由Steve Deering在1992年11月提出的,他的想法是把IP地址改为64位,并且去除IPv4中一些已经过时的字段。这个建议由于其简单性立刻得到了许多公司的支持 4.PIP:PIP(Paul’s Internet Protocol)由Paul Francis提出,PIP是一个基于新的结构的IP。PIP支持以16位为单位的变长地址,地址间通过标识符进行区分,它允许高效的策略路由并实现了可移动性。1994年9月,PIP和SIP合并,称为SIPP。 5.SIPP:SIPP(Simple IP Plus,由RFC1710描述)试图结合SIP的简单性和PIP路由的灵活性。SIPP设计为在高性能的网络上运作,比如ATM,同时也可以在低带宽的网络上运行,如无线网络。SIPP去掉了IPv4包头的一些字段,使得包头很小,并且采用64位地址。与IPv4将选项作为IP头的基本组成部分不同,SIPP中把IP选项与包头进行了隔离。该选项如果有的话,将被放在包头后的数据报中并位于传输层协议头之前。使用这种方法后,路由器只有在必要的时候才会对选项头进行处理,这样一来就提高了对于所有数据进行处理的性能。 2.3 IPv6协议 1994年7月,IETF决定以SIPP作为IPng地基础,同时把地址数由64位增加到128位。新的IP协议称为IPv6。其版本是在1994年由IETF批准的RFC1752,在RFC1884中介绍了IPv6的地址结构。现在RFC1884已经被RFC2373所替代。 制定IPv6的专家们充分总结了早期制定IPv4的经验以及互联网的发展和市场需求,认为下一代互联网协议应侧重于网络的容量和网络的性能。IPv6继承了IPv4的优点,摒弃了它的缺点。IPv6与IPv4是不兼容的,但它同所有其他的TCP/IP协议簇中的协议兼容。即IPv6完全可以取代IPv4。同IPv4相比较,IPv6在地址容量、安全性、网络管理、移动性以及服务质量等方面有明显的改进,是下一代互联网可采用的比较合理的协议。 2.4与IPv4比较,IPv6协议的主要特征 2.4.1 IPv6的地址格式和结构 IPv6采用了长度为128位的IP地址,而IPv4的IP地址仅有32位,因此IPv6的地址资源要比IPv4丰富得多。 IPv6的地址格式与IPv4不同。一个IPv6的IP地址由8个地址节组成,每节包含16个地址位,以4个十六进制数书写,节与节之间用冒号分隔,其书写格式为x:x:x:x:x:x:x:x,其中每一个x代表四位十六进制数。除了128位的地址空间,IPv6还为点对点通信设计了一种具有分级结构的地址,这种地址被称为可聚合全局单点广播地址(aggregatable global unicast address),开头3个地址位是地址类型前缀,用于区别其它地址类型,其后依次为13位TLA ID、32位 NLA ID、16位SLA ID和64位主机接口ID,分别用于标识分级结构中自顶向底排列的TLA(Top Level Aggregator,顶级聚合体)、NLA(Next Level Aggregator,下级聚合体)、SLA(Site Level Aggregator,位置级聚合体)和主机接口。TLA是与长途服务供应商和电话公司相互连接的公共网络接入点,它从国际Internet注册机构(如IANA)处获得地址。NLA通常是大型ISP,它从TLA处申请获得地址,并为SLA分配地址。SLA也可称为订阅者(subscriber),它可以是一个机构或一个小型 ISP。SLA负责为属于它的订阅者分配地址。SLA通常为其订阅者分配由连续地址组成的地址块,以便这些机构可以建立自己的地址分级结构以识别不同的子网。分级结构的最底层是网络主机。 2.4.2 IPv6中的地址配置 当主机IP地址需要经常改动的时候,手工配置和管理静态IP地址是一件非常烦琐和困难的工作。在IPv4中,DHCP协议可以实现主机IP地址的自动设置。其工作过程大致如下:一个DHCP服务器拥有一个IP地址池,主机从DHCP服务器申请IP地址并获得有关的配置信息(如缺省网关、DNS服务器等),由此达到自动设置主机IP地址的目的。IPv6继承了IPv4的这种自动配置服务,并将其称为全状态自动配置(stateful autoconfiguration)。除了全状态自动配置,IPv6还采用了一种被称为无状态自动配置(stateless autoconfiguration)的自动配置服务。在无状态自动配置过程中,主机首先通过将它的网卡MAC地址附加在链接本地地址前缀1111111010之后,产生一个链接本地单点广播地址(IEEE已经将网卡MAC地址由48位改为了64位。如果主机采用的网卡的MAC地址依然是48位,那么IPv6网卡驱动程序会根据IEEE的一个公式将48位MAC地址转换为64位MAC地址)。接着主机向该地址发出一个被称为邻居探测(neighbor discovrey)的请求,以验证地址的唯一性。如果请求没有得到响应,则表明主机自我设置的链接本地单点广播地址是唯一的。否则,主机将使用一个随机产生的接口ID组成一个新的链接本地单点广播地址。然后,以该地址为源地址,主机向本地链接中所有路由器多点广播一个被称为路由器请求(router solicitation)的数据包,路由器以一个包含一个可聚合全局单点广播地址前缀和其它相关配置信息的路由器公告来响应该请求。主机用它从路由器得到的全局地址前缀加上自己的接口ID,自动配置全局地址,然后就可以与Internet中的其它主机通信了。用无状态自动配置,无需手动干预就能够改变网络中所有主机的IP地址。 2.4.3 IPv6中的安全协议 安全问题始终是Internet与生俱来。由于在 IP协议设计之初没有考虑安全性,因而在早期的Internet上时常发生诸如企业或机构网络遭到攻击、机密数据被窃取等不幸的事情。为了加强Internet的安全性,从1995年开始,IETF着手研究制定了一套用于保护IP通信的IP安全(IPSec)协议。IPSec是IPv4的一个可选扩展协议,是IPv6的一个必须组成部分。 IPv6协议内置安全机制,并已经标准化。IPSec的主要功能是在网络层对数据分组提供加密和鉴别等安全服务,它提供了两种安全机制:认证和加密。认证机制使 IP通信的数据接收方能够确认数据发送方的真实身份以及数据在传输过程中是否遭到改动。加密机制通过对数据进行编码来保证数据的机密性,以防数据在传输过程中被他人截获而失密。IPSec的认证报头(Authentication Header,AH)协议定义了认证的应用方法,安全负载封装(Encapsulating Security Payload,ESP)协议定义了加密和可选认证的应用方法。在实际进行IP通信时,可以根据安全需求同时使用这两种协议或选择使用其中的一种。AH和ESP都可以提供认证服务,不过,AH提供的认证服务要强于ESP。 做为IPv6的一个组成部分,IPSec是一个网络层协议。它从底层开始实施安全策略,避免了数据传输(直至应用层)中的安全问题。但它只负责其下层的网络安全,并不负责其上层应用的安全,如Web、电子邮件和文件传输等。 作为IPSec的一项重要应用,IPv6集成了虚拟专用网(VPN)的功能,使用IPv6可以更容易地、实现更为安全可靠的虚拟专用网。 2.4.4 IPv6的功能变化 IPv6技术在IP报头中删除了一些不必要的IPv4功能,加强了IPv4原有的一些功能,并且还增加了许多新功能。这些新增的功能是: 1.anycast功能 anycast是指向提供同一服务的所有服务器都能识别的通用地址(anycast地址)发送IP分组,路由控制系统可以将该分组送至最近的服务器。 例如,利用anycast功能用户可以访问到离他最近的DNS服务器和文件服务器等。 2.即插即用功能 即插即用功能是指计算机在接入Internet时可自动获取、登录必要的参数的自动配置功能和地址检索等功能。 3.QoS功能 利用IPv6头标中的4比特优先级域和24比特的流标记域为进行业务优先级控制提供了广阔的空间。随着互联网接入设备的日益复杂化和服务类型的多样化,网络基础设施为上层提供各种服务质量已经越来越得到人们的关注。 4.手机上网功能 IPv6为手机上网提供了良好的协议平台和许多增值特性,将成为全球移动IP的基础域名解析 2.4.5 报头简化 IPv6对数据报头作了简化,以减少处理器开销并节省网络带宽。IPv6的报头由一个基本报头和多个扩展报头(Extension Header)构成,基本报头具有固定的长度(40字节)(当然,由于字段长短的关系,总的来说,Ipv4的基本报头长度要短的多),放置所有路由器都需要处理的信息。由于Internet上的绝大部分包都只是被路由器简单的转发,因此固定的报头长度有助于加快路由速度。IPv4的报头有15个域,而IPv6的只有8个域,IPv4的报头长度是由IHL域来指定的,而IPv6的是固定40个字节。这就使得路由器在处理IPv6报头时显得更为轻松。与此同时,IPv6还定义了多种扩展报头,这使得IPv6变得极其灵活,能提供对多种应用的强力支持,同时又为以后支持新的应用提供了可能。这些报头被放置在IPv6报头和上层报头之间,每一个可以通过独特的“下一报头”的值来确认。除了逐个路程段选项报头(它携带了在传输路径上每一个节点都必须进行处理的信息)外,扩展报头只有在它到达了在IPv6的报头中所指定的目标节点时才会得到处理(当多点播送时,则是所规定的每一个目标节点)。在那里,在IPv6的下一报头域中所使用的标准的解码方法调用相应的模块去处理第一个扩展报头(如果没有扩展报头,则处理上层报头)。每一个扩展报头的内容和语义决定了是否去处理下一个报头。因此,扩展报头必须按照它们在包中出现的次序依次处理。一个完整的IPv6的实现包括下面这些扩展报头的实现:逐个路程段选项报头,目的选项报头,路由报头,分段报头,身份认证报头,有效载荷安全封装报头,最终目的报头。 2.4.6 域名解析 在IPv6中,域名的体系结构仍然保持了Ipv4的层次原理。而且IPv6地址本身的层级体系也就更加支持了域名解析体系中的地址集聚和地址更改。同样,在IPv6的域名解析中包括了正向解析和反向解析。正向解析是从域名到IP地址的解释。IPv6地址的正向解析目前有两种资源记录,即“AAAA”和“A6”记录。其中“AAAA”较早提出,它是对IPv4协议“A"”录的简单扩展,由于IP地址由32位扩展到128位,扩大了4倍,所以资源记录由“A”扩大成4个“A”。但“AAAA”用来表示域名和IPv6地址的对应关系,并不支持地址的层次性。“A6”是在RFC2874基础上提出,它是把一个IPv6地址根据其本身的层次性分解,然后多个“A6”记录建立联系,每个“A6”记录都只包含了IPv6地址的一部分,结合后拼装成一个完整的IPv6地址。反向解析则是从IP地址到域名的解释。它与IPv4的“PTR”一样,但地址表示形式有两种。一种是用“.”分隔的半字节16进制数字格式(Nibble Format),低位地址在前,高位地址在后,域后缀是“IP6.INT.”。另一种是二进制串(Bit-string)格式,以“\[”开头,16进制地址(无分隔符,高位在前,低位在后)居中,地址后加“]”,域后缀是“IP6.ARPA.”。 目前,Windows 2000、Unix、Solaris操作系统的一些测试版本中已经引入了IPv6,其他一些操作系统的IPv6版本也正在逐步开发。另外,已经有厂商尝试应用IPv6开发新型应用软件。 IPv6是用于建立可靠的、可管理的、安全和高效的IP网络的一个长期解决方案。因此,尽管IPv6的实际应用还需要一段时间,但是了解和研究IPv6的重要特性以及它针对目前IP网络存在的问题而提供的解决方案,对于制定企业网络的长期发展计划,规划网络应用的未来发展方向,都是十分有益的。 第三章 IPv4向IPv6过渡方案 如今,Internet在全球范围内的普及应用超过了历史上的任何一项新技术所产生的影响和带来的变化,实践证明,IPv4不仅是健壮的、而且是易于实现的,并具有很好的互操作性。这些都充分肯定了IPv4协议初始设计的正确性。但是随着Internet迅速发展,接入Internet的网络设备和运行在其上的应用程序急剧增加,由此带来了IP地址的迅速耗尽与路由表膨胀等问题,对IP地址范围的扩大也迫在眉睫。针对IP地址的问题,IETF提出了
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⑺ 面向21世纪的计算机网络

社会信息化浪潮与知识经济浪潮推动我们进入了21世纪新的历史进程,对于21世纪人类社会将具有什么样的经济和时代特征?人们已经进行了各种分析,提出了种种看法,如信息社会、信息经济、知识经济时代、全球信息社会、全球一体化经济、比特时代、数字经济、数字时代、网络时代、网络经济等等。虽然众说纷纭,但信息化、数字化、全球化、网络化应是21新世纪人类社会的重要特征,似已成为人们共识。其中,以计算机网络迅猛发展而形成的网络化则是推动信息化、数字化和全球化的基础和核心,因为计算机网络系统正是一种全球开放的,数字化的综合信息系统,基于计算机网络的各种网络应用系统通过在网络中对数字信息的综合采集、存储、传输、处理和利用而在全球范围把人类社会更紧密地联系起来,并以不可抗拒之势影响和冲击着人类社会政治、经济、军事和日常工作、生活的各个方面。因此,计算机网络将注定成为21世纪全球信息社会最重要的基础设施。计算机网络技术的发展也将以其融合一切现代先进信息技术的特殊优势而在21世纪形成一场崭新的信息技术革命,并进一步推动社会信息化和知识经济的发展。而计算机网络系统和相关技术也必将在21世纪社会信息化和知识经济浪潮中更快更大的发展。
根据以上对现代计算机网络在全球社会信息化进程中特殊重要作用的认识,对于计算机网络技术的研究和发展趋势的分析,也应提高到系统的高度来认识,用系统观点来分析。人们常用C&C来描述计算机网络,从系统观点看,这已很不够了(C+C>2C),虽然计算机和通信系统在计算机网络系统中都是非常重要的基本要素,但计算机网络并不是计算机和通信系统的简单结合,也不是计算机或通信系统的简单扩展或延伸,而是融合了信息采集、存储、传输、处理和利用等一切先进信息技术的,具有新质和新功能的新系统。人们也常用OSI分层通信体系模型及相应的通信协议来描述计算机网络,从系统观点看,这同样也已很不够了,网络分层通信体系对于计算机网络系统来说,确实非常重要,但它基本上只是用以解决网络系统中计算机之间如何通信问题,远不能代表计算机网络系统更广泛和丰富的内涵,它也只能是计算机网络系统的一个基本要素,这如同指令系统对于计算机系统一样。因此,对于现代计算机网络的研究和分析,应该特别强调计算机网络是系统(The Network is the System)的观点,并用系统科学和信息科学的理论和方法来指导,才有可能使我们能够站在一个较高的高度来重新认识计算机网络系统结构、性能及网络工程技术和网络实际应用中的许多重要问题,也更便于把握计算机网络系统的发展趋向。这对研究网络新技术、开发网络新应用和设计制造网络新产品都具有重要意义。下面我们试用系统观点对21世纪现代计算机网络系统的基本发展方向作一些分析:

开放和大容量的发展方向

系统开放性是任何系统保持旺盛生命力和能够持续发展的重要系统特性,因此也应是计算机网络系统发展的一个重要方向。基于统一网络通信协议标准的互联网结构,正是计算机网络系统开放性的体现。统一网络分层体系结构标准是互联异种机的基本条件,Internet所以能风靡全球,正是它所依据的TCP/IP协议栈已逐步成为事实上的计算机网络通信体系结构的国际标准。各种不同类型的巨、大、中、小、微型机及其它网络设备,只要所装网络软件遵循TCP/IP协议栈的标准,都可联入Internet中协同工作。早期那种各大公司专用网络体系结构群雄竞争的局面正逐步被TCP/CP一统天下的形势取代,这是计算机网络系统开放性大趋势所决定的。互联网结构是指在网络通信体系第三层路由交换功能统一管理下,实现不同通信子网互联的结构,它体现了网络分层体系中支持多种通信协议的低层开放性,因为这种互联网结构可以把高速局域通信网、广域公众通信网、光纤通信、卫星通信及无线移动通信等各种不同通信技术和通信系统有机地联入到计算机网络这个大系统中,构成覆盖全球、支持数亿人灵活、方便上网的大通信平台。近几年来,各种互联设备和互联技术的蓬勃发展,也体现了网络这种低层开放性的发展趋势。统一协议标准和互联网结构形成了以Internet为代表的全球开放的计算机网络系统。标准化始终是发展计算机网络开放性的一项基本措施,除了网络通信协议的标准,还有许多其它有关标准,如应用系统编程接口标准、数据库接口标准、计算机OS接口标准及应用系统与用户使用的接口标准等,也都与计算机网络系统更方便地融入新的信息技术,更大范围的开放性有关。计算机网络的这种全球开放性不仅使它要面向数十亿的全球用户,而且也将迅速增加更大量的资源,这必将引起网络系统容量需求的极大增长而推动计算机网络系统向广域的大容量方向发展,这里大容量包括网络中大容量的高速信息传输能力、高速信息处理能力、大容量信息存储访问能力,以及大容量信息采集控制的吞吐能力等,对网络系统的大容量需求又将推动网络通信体系结构、通信系统、计算机和互联技术也向高速、宽带、大容量方向发展。网络宽带、高速和大容量方向是与网络开放性方向密切联系的,21世纪的现代计算机网络将是不断融入各种新信息技术、具有极大丰富资源和进一步面向全球开放的广域、宽带、高速网络。

一体化和方便使用的发展方向

一体化是一个系统优化的概念,其基本含义是:从系统整体性出发对系统重新设计、构建,以达到进一步增强系统功能、提高系统性能、降低系统成本和方便系统使用的目的。一体化结构 就是一种系统优化的结构。计算机网络发展初期确是由计算机之间通过通信系统简单互联而实现的,这种初期的网络功能比较简单(主要是远程计算机资源共享),联网后的计算机和通信系统基本上仍保持着联网前的基本结构。随着计算机网络应用范围的不断扩大和对网络系统功能、性能要求的不断提高,网络中的许多成分必将根据系统整体优化的要求重新分工、重新组合,甚至可能产生新的成分。例如客户 / 服务器结构就是一种网络系统内部的计算机分工协同关系:客户机面向客户被设计的更简单和方便使用,如各种专用浏览器、瘦客户机、网络计算机、无盘工作站等;服务器面向网络共享的服务,被设计得更专门化、更高效,如各种web服务器、计算服务器、文件服务器、磁盘服务器、数据库服务器、视像服务器、邮箱服务器、访问服务器、打印服务器等。C/S分工协同实际上已成为计算机网络系统的一种基本结构和工作模式。另外,网络中通信功能从计算机结点中分离出来形成各种专用的网络互联通信设备,如各种路由器、桥接器、交换机、集线器等,也是网络系统一体化分工协同的体现。国际互联网中骨干网与接入网的分工,ISP、ASP、IPP、ICP及IDC等各种网络服务提供商的出现,也是互联网更大范围、更高层次的系统分工与协同。系统一体化的另一条路径是基于虚拟技术,通过硬件的重新组织和软件的重新包装来构造各种网络虚拟系统以优化系统性能。网络上各种透明结点的分布应用服务,如分布文件系统、分布数据库系统、分布超文本查询系统等,用户看到的是一个虚拟文件系统、虚拟数据库系统和虚拟信息查询系统,他们可以方便地使用这些虚拟系统而不必关心网络内部结构和操作细节。进而,网络的各种具体应用系统,如办公自动化系统、银行自动汇兑系统、自动售票系统、指挥自动控制系统、生产过程自动化系统等等,实际上都是更高层次的网络虚拟系统,它适应更广泛的用户,更方便地使用网络,用户从网络得到的服务更体现了网络内部各种信息技术的综合结果。虚拟技术实际上也是一种系统的黑盒子方法。21世纪的现代计算机网络将是网络内部进一步优化分工,而网络外部用户可以更方便、更透明使用的网络。

多媒体网络的发展方向

被称为多媒体的文字、话音、图像等,实际上并不是物质媒体,而仍是一些信息表现形式。所谓多媒体技术实质上也应是这些多种形式的信息如何进行综合采集、传输、处理、存储和控制利用的技术,也是一种综合信息技术。信息技术是对人自然信息功能进行增强和扩展的技术,人对客观世界的最初认识正是通过眼观(形状、颜色等形象信息)、耳听(声音信息)、手触(物理属性信息)、鼻嗅、舌尝(化学属性信息)而综合形成对某种事物的感性认识的。可见,人对客观世界最基本的认识过程,正是一种多媒体信息的采集过程。因为客观事物的属性是以各种信息形式综合表现出来的,人只有通过综合采集这些不同形式的信息,才能形成对客观事物比较完整和全面的认识。由此可见,人在大脑中存储的对客观世界的认识,实际上也是一种综合的多媒体信息。进而,从感性认识上升到理性认识的处理,也是一种多媒体信息的处理。因此,知识也是一种综合型的多媒体信息。现在,高度综合现代一切先进信息技术的计算机网络应用已越来越广泛的深入到社会生活的各个方面。人们从计算机网络系统得到各种服务,自然希望也能像他们直接观察客观世界以及直接进行人与人之间交往那样,具有文字、图形、图像、和声音等多种信息形式的综合感受。正是人类自然信息器官对多媒体信息的这种自然需求,推动了各种信息技术与多媒体技术的结合,特别是计算机网络这一综合信息技术与多媒体技术的结合。从某种意义上讲,这恰似信息技术发展到一定阶段而呈现的一种返璞归真现象。因此,多媒体技术与计算机网络的结合与融合既是多媒体技术发展的必然趋势,也是计算机网络技术发展的必然趋势。目前,手写输入、语音声控输入、数字摄像输入、大容量光盘、IC卡、扫描仪等各种多媒体采集技术,压缩介压、信道分配、流量控制、时空同步、QoS控制等多媒体信息传输技术,语音存储、视像存储、面向对象数据库、超媒体查询等多媒体存储技术,MMX芯片、Mpact媒体处理器等多媒体处理技术,以及高精度彩显、彩打、虚拟现实VR、机器人等多媒体利用控制技术的蓬勃发展,为多媒体计算机网络的形成和发展提供了有力的技术支持。电信网、电视网与计算机网的三网合一,也是在更高层次上体现了系统一体化和多媒体计算机网络的发展趋势。三网合一虽然还存在技术和体制等方面的不少问题,但大趋势已逐渐明朗,光纤到家、家用信息电器、家庭布线网络、VOD视频点播、IP电话、网络会议、多媒体网络教学、智能大厦等与此有关的技术和产品正在迅猛发展,21世纪的现代计算机网络必定是进一步融合电信、电视等更广泛功能,并且掺入千千万万家庭的多媒体计算机网络。

高效、安全的网络管理方向

计算机网络是一个系统,而且很多情况下是一个复杂的大系统。它的应用日益广泛、规模日益扩展而结构日益复杂。如同一个国家需要强有力的管理一样,计算机网络这样的大系统,如果没有有效的管理方法、管理体制和管理系统的支撑和配合,就很难使它维持正常的运行,因而也就很难保证它的功能和性能的实现。计算机网络管理的基本任务包括网络系统配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等几个主要方面。显然,这些网络管理任务,都涉及计算机网络系统的整体性、协同性、可靠性、可控性、可用性及可维性等重要系统特征。所以,网络管理问题是计算机网络系统的一个重要的全局性问题。任何一个网络系统的设计、规划和工程实施,都必需对网络管理问题作一体化的统盘考虑。系统设计者经常需要在系统安全、可靠性指标和其他质量指标的矛盾中权衡、折衷。采用什么样的网管方法和系统方案,不仅影响网络系统的功能和性能,而且也直接影响网络系统的结构。虽然,计算机网络的基本应用服务功能与网络管理功能有所区别,有所分工,但又是紧密联系的。在网络内部结构中,实现这两部分功能的软、硬件实体也是紧密结合甚至融合在一起的。所以,网络管理系统已成为现代计算机网络系统中不可分割的一部分。网络管理应着眼于网络系统整体功能和性能的管理,趋于采用适应大系统特点的集中与分布相结合的管理体制。在当前网络全球化的大发展的形势下,各种危害网络安全的因素,如病毒、黑客、垃圾邮件,计算机犯罪等也很猖獗,并且也具有全球传播的特点,它们不仅影响网络系统的正常工作和网络应用系统的安全使用,甚至可能威胁网络系统的生存。因此,进一步研究和发展各种先进的访问控制、防火墙、反病毒、数据加密和信息认证等网络系统信息安全技术已成为计算机网络系统发展不可缺少的重要保障。21世纪的现代计算机网络应该是更加高效管理和更加安全可靠的网络。

为应用服务的发展方向

设计和建造计算机网络系统的根本目的就是为了应用。从系统观点看,网络应用最终体现了网络系统的目的性和系统功能。应用需求始终是推动技术发展的根本动力,技术发展又提供更多、更好的应用服务,这是技术发展与应用需求的基本辩证关系。作为高度综合各种先进信息技术的计算机网络,正是在人类社会信息化应用需求的推动下迅速发展起来的;而计算机网络也正是通过各种具体网络应用系统来体现对社会信息化支持的。国家信息化、领域信息化、区域信息化和企业信息化最后都要落实到建立各行各业、各具体单位的各种具体网络应用系统,如各种管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统、事务处理系统、信息检索系统、远程教育系统、指挥控制系统、异地协同合作系统以及综合的集成制造系统、电子商务系统、交通自动订票系统等,各行各业的不同用户也越来越需要依赖具体应用软件来使用网络。因此,基于基本网络系统平台之上的各种网络应用系统已成为计算机网络系统不可分割的重要组成部分。对具体网络信息系统的系统集成实际上就是用系统工程方法来具体规划、设计和构造一个具体的网络应用系统。目前,网络应用系统体系结构的研究、网络应用软件开发工具的研究、分类应用系统规范和标准化的研究,以及综合应用系统集成方法的研究等都非常活跃,取得了很大进展,也体现了计算机网络系统为应用服务的发展方向。21世纪的现代计算机网络呈现给广大用户面前的将是适应更广泛应用需求的、更方便使用的、但却更看不到网络的各种各样网络应用系统。

智能网络的发展方向

人工智能技术在传统计算机基础上进一步模拟人脑的思维活动能力,它包括对信息进行分析、归纳、推理、学习等更高级的信息处理能力,所以人工智能技术也是一种更高层次的信息技术。智能计算机使计算机具有更接近人类思维能力的高级智能,是计算机技术的必然发展。但在现代社会信息化进程中,由于计算机网络技术的飞速发展,计算机与计算机技术已越来越多地被融入计算机网络这个大系统中,与其他信息技术一起在全球社会信息网络这个大分布环境中发挥作用。因此,人工智能技术、智能计算机与计算机网络技术的结合与融合,形成具有更多思维能力的智能计算机网络,不仅是人工智能技术和智能计算机发展的必然趋势,也是计算机网络综合信息技术的必然发展趋势。当前,基于计算机网络系统的分布式智能决策系统、分布专家系统、分布知识库系统、分布智能代理技术、分布智能控制系统及智能网络管理技术等的发展,也都明显的体现了这种智能计算机网络的发展趋向。21世纪的现代计算机网络系统将是人工智能技术和计算机网络技术更进一步结合和融合的网络,它将使社会信息网络不仅更有序化,而且也将更智能化。

作者:长沙国防科技大学 计算机学院 倪鹏云

⑻ 计算机网络发展史及关键技术

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。

当前的互联网只限于信息共享,网络则被认为是互联网发展的第三阶段。网络可以构造地区性的网络、企事业内部网络、局域网网络,甚至家庭网络和个人网络。网络的根本特征并不一定是它的规模,而是资源共享,消除资源孤岛。
网络技术具有很大的应用潜力,能同时调动数百万台计算机完成某一个计算任务,能汇集数千科学家之力共同完成同一项科学试验,还可以让分布在各地的人们在虚拟环境中实现面对面交流。

网络技术的发展历程
网络研究起源于过去十年美国政府资助的高性能计算科研项目。这项研究的目标是将跨地域的多台高性能计算机、大型数据库、大型的科研设备、通信设备、可视化设备和各种传感器等整合成一个巨大的超级计算机系统,以支持科学计算和科学研究。

微软公司把开发力量集中在数据网络上,关注使用网络共享信息,而不是网络的计算能力,这反映了学术和研究领域内的分歧。事实上,很多用于学术领域的网络技术都能够成为商业应用。

Globus是美国阿贡(Argonne)国家实验室的网络技术研发项目,全美12所大学和研究机构参与了该项目。Globus对资源管理、安全、信息服务及数据管理等网络计算的关键理论进行研究,开发能在各种平台上运行的网络计算工具软件,帮助规划和组建大型的网络试验平台,开发适合大型网络系统运行的大型应用程序。目前,Globus技术已在美国航天局网络、欧洲数据网络、美国国家技术网络等8个项目中得到应用。2005年8月,美国国际商用机器公司(IBM)宣布投入数十亿美元研发网络计算,与Globus合作开发开放的网络计算标准,并宣称网络的价值不仅仅限于科学计算,商业应用也有很好的前景。网络计算和Globus从开始幕后走到前台,受到前所未有的关注。

中国非常重视发展网络技术,由863计划“高性能计算机及其核心软件”重大专项支持建设的中国国家网络项目在高性能计算机、网络软件、网络环境和应用等方面取得了创新性成果。具有18万亿次聚合计算能力、支持网络研究和网络应用的网络试验床——中国国家网络,已于2005年12月21日正式开通运行。这意味着通过网络技术,中国已能有效整合全国范围内大型计算机的计算资源,形成一个强大的计算平台,帮助科研单位和科技工作者等实现计算资源共享、数据共享和协同合作。

网络的关键技术
网络的关键技术有网络结点、宽带网络系统、资源管理和任务调度工具、应用层的可视化工具。网络结点是网络计算资源的提供者,包括高端服务器、集群系统、MPP系统大型存储设备、数据库等。宽带网络系统是在网络计算环境中,提供高性能通信的必要手段。资源管理和任务调度工具用来解决资源的描述、组织和管理等关键问题。任务调度工具根据当前系统的负载情况,对系统内的任务进行动态调度,提高系统的运行效率。网络计算主要是科学计算,它往往伴随着海量数据。如果把计算结果转换成直观的图形信息,就能帮助研究人员摆脱理解数据的困难。这需要开发能在网络计算中传输和读取,并提供友好用户界面的可视化工具。

网络技术的研究现状
网络计算通常着眼于大型应用项目,按照Globus技术,大型应用项目应由许多组织协同完成,它们形成一个“虚拟组织”,各组织拥有的计算资源在虚拟组织里共享,协同完成项目。对于共享而言,有价值的不是设备本身而是实体的接口或界面。

从技术角度看,共享是资源或实体间的互操作。Globus技术设定,网络环境下的互操作意味着需要开发一套通用协议,用于描述消息的格式和消息交换的规则。在协议之上则需要开发一系列服务,这与建立在TCP/IP(传输控制协议/网际协议)上的万维网服务原理相同。在服务中先定义应用编程接口,基于这些接口再构建软件开发工具。

Globus网络计算协议建立在网际协议之上,以网际协议中的通信、路由、名字解析等功能为基础。Globus协议分为构造层、连接层、资源层、汇集层和应用层五层。每层都有各自的服务、应用编程接口和软件开发工具、上层协议调用下层协议的服务。网络内的全局应用都需通过协议提供的服务调用操作系统。

构造层功能是向上提供网络中可供共享的资源,是物理或逻辑实体。常用的共享资源包括处理能力、存储系统、目录、网络资源、分布式文件系统、分布式计算机池、计算机集群等。连接层是网络中网络事务处理通信与授权控制的核心协议。构造层提交的各资源间的数据交换都在这一层控制下实现的。各资源间的授权验证、安全控制也在此实现。资源层的作用是对单个资源实施控制,与可用资源进行安全握手、对资源做初始化、监测资源运行状况、统计与付费有关的资源使用数据。汇集层的作用是将资源层提交的受控资源汇集在一起,供虚拟组织的应用程序共享、调用。为了对来自应用的共享进行管理和控制,汇集层提供目录服务、资源分配、日程安排、资源代理、资源监测诊断、网络启动、负荷控制、账户管理等多种功能。应用层是网络上用户的应用程序,它先通过各层的应用编程接口调用相应的服务,再通过服务调用网络上的资源来完成任务。应用程序的开发涉及大量库函数。为便于网络应用程序的开发,需要构建支持网络计算的库函数。

目前,Globus体系结构已为一些大型网络所采用。研究人员已经在天气预报、高能物理实验、航空器研究等领域开发了一些基于Globus网络计算的应用程序。虽然这些应用仍属试验性质,但它证明了网络计算可以完成不少超级计算机难以胜任的大型应用任务。可以预见,网络技术将很快掀起下一波互联网浪潮。面对即将到来的第三代互联网应用,很多发达国家都投入了大量研究资金,希望能抓住机遇,掌握未来的命运。

中国也加强了网络方面的投入。中科院计算所为自己的网络起名为“织女星网络”(Vega Grid),目标是具有大规模数据处理、高性能计算、资源共享和提高资源利用率的能力。与国内外其他网络研究项目相比,织女星网络的最大特点是“服务网络”。中国许多行业,如能源、交通、气象、水利、农林、教育、环保等对高性能计算网络即信息网络的需求非常巨大。预计在最近两三年内,就能看到更多的网络技术应用实例。

网络技术的应用领域
网络技术的应用领域很广,主要有以下几方面。

分布式超级计算 分布式超级计算将分布在不同地点的超级计算机用高速网络连接起来,并用网络中间件软件“粘合”起来,形成比单台超级计算机强大得多的计算平台。

分布式仪器系统 分布式仪器系统使用网络管理分布在各地的贵重仪器系统,提供远程访问仪器设备的手段,提高仪器的利用率,方便用户的使用。

数据密集型计算 并行计算技术往往是由一些计算密集型应用推动的,特别是一些带有巨大挑战性质的应用,大大促进了对高性能并行体系结构、编程环境、大规模可视化等领域的研究。数据密集型计算的应用比计算密集型的应用多得多,它对应的数据网络更侧重于数据的存储、传输和处理,计算网络则更侧重于计算能力的提高。在这个领域独占鳌头的项目是欧洲核子中心开展的数据网络(DataGrid)项目,其目标是处理2005年建成的大型强子对撞机源源不断产生的PB/s量级实验数据。

远程沉浸 这是一种特殊的网络化虚拟现实环境。它是对现实或历史的逼真反映,对高性能计算结果或数据库可视化。“沉浸”是指人可以完全融入其中:各地的参与者通过网络聚集在同一个虚拟空间里,既可以随意漫游,又可以相互沟通,还可以与虚拟环境交互,使之发生改变。目前,已经开发出几十个远程沉浸应用,包括虚拟历史博物馆、协同学习环境等。远程沉浸可以广泛应用于交互式科学可视化、教育、训练、艺术、娱乐、工业设计、信息可视化等许多领域。

信息集成 网络最初是以集成异构计算平台的身份出现,接着进入分布式海量数据处理领域。信息网络通过统一的信息交换架构和大量的中间件,向用户提供“信息随手可得”式的服务。网络信息集成将更多应用在商业上,分布在世界各地的应用程序和各种信息通过网络能进行无缝融合和沟通,从而形成崭新的商业机会。

信息集成如信息网络、服务网络、知识网络等,是近几年网络流行起来的应用方向。2002年,Globus联盟和IBM在全球网络论坛上发布了开放性网络服务架构及其详细规范,把Globus标准与支持商用的万维网服务标准结合起来。2004年,Globus联盟、IBM和惠普(HP)等又联合发布了新的网络标准草案,把开放性网络服务架构详细规范I转换成6个用于扩展万维网服务的规范,网络服务已与万维网服务彻底融为一体,标志着网络商用化时代的来临。

网络技术的发展,标准是关键。就像TCP/IP协议是因特网的核心一样,构建网络计算也需要对核心——标准协议和服务进行定义。目前,一些标准化团体正在积极行动。迄今为止,网络计算虽还没有正式的标准,但在核心技术上,相关机构与企业已达成一致,由美国阿贡国家实验室与南加州大学信息科学学院合作开发的Globus 计算工具软件已成为网络计算实际的标准,已有12家着名计算机和软件厂商宣布将采用Globus 计算工具软件。作为一种开放架构和开放标准基础设施,Globus 计算工具软件提供了构建网络应用所需的很多基本服务,如安全、资源发现、资源管理、数据访问等。目前所有重大的网络项目都是基于Globus 计算工具软件提供的协议与服务的。

除了标准以外,安全和可管理性、人才的缺乏也是网络计算亟待解决的一个问题,否则它将无法成为企业的商业架构。在真正实现商业应用之前,还需要解决许多问题。即便如此,构建全球网络的前景仍是无法抗拒的。

⑼ 计算机网络有哪些应用

“网络应用”是一个深究起来相当宽泛的话题,因此试图将世界上所有网络应用所经历的事情都一一加以详述是没有必要的。我们将集中探讨两个领域,而这或许已经成为在我们日常生活的全程中影响最为重大的两个方面——即社会交际网络与个人网络发布。

在过去的一年中,这些领域都已各自催生了一些具有创新意识、引领行业标准的公司。在社会交际网络方面,Fackbook是其中的杰出代表;在个人网络发布方面,则是Twitter独占鳌头。必须承认,再也列举不出另外两家公司,在用户产品领域能够达到Facebook与Twitter二者这样的影响力。这就是他们今年分别拿下读写网(ReadWriteWeb, RWW)[1]评选的年度“最佳大型互联网公司(Best Web BigCo)”与“最佳小型互联网公司(Best Web LittleCo)”的一个重要原因。

社会交际网络
社会交际网络在过去的数年中已经成为了头条新闻。2005年,新闻集团(News Corporation)旗下的福克斯互动媒体(Fox Interactive Media)以5.8亿美元的高价收购了MySpace网站,这在网络社交领域引起了极大的轰动效应。然而,尽管MySpace网站至今仍然是互联网上最大的社交网络,但自去年秋Facebook面向大学生群体以外的受众开放并成其主力军以后,Facebook这一新世代的社区夺走了MySpace的不少风头。对于Facebook来说,2007年是如此美好的一年,其间它也尽了很大的努力来推动整个网络交际社区与市场的进步。

根据Compete(网络点击统计)结果,可以看出MySpace网站在这一年中网络交际水平的下降,然而与此同时,Facebook月度净访问量一路以高达111%的比率持续上扬(至于Facebook网站总访问量的增长也是类似的)。据报道称,Facebook的搜索量已基本赶上其竞争对手MySpace,并将在年底实现反超。

那么Facebook这样惊人增长的关键在于何者呢?在某种意义上,也许应当归功于其于5月份刚刚开放的用户平台。这个用户平台使得各外来公司能被Facebook庞大的用户基础所吸引。几乎在平台公开的同时,就开始传来Facebook成功的消息。正如iLike这些快速成功的案例一样,其用户数量在平台开放的头10个小时达到1万人次,并在首两个月上涨到近500万人次。

如今,Facebook的开发平台上拥有超过10万名网络应用程序的开发人员,并且其超过85%的用户都参加了至少一项的增值服务。Facebook用户平台初创的成功,迫使其他的社交网络重新思考自身的用户平台战略。一时间飞短流长、消息盛行。首先,是LinkedIn打造的新平台(最终取得了不错的效果)。其次,就是MySpace的逆转。最后,影响最为深远的,就是世界第二大最有价值的科技公司,宣布了他们将与Facebook的用户平台进行抗衡的发展计划。

Google的OpenSocial[2]正式上线的11月份,也正是Facebook的竞争者们竞相露面并结为联盟的时候——Ning,LinkedIn,Hi5,Friendster,orkut,bebo,以及他们的共同龙头老大MySpace。然而,这些结盟网站依然我行我素地创建各自的用户平台,这表明Google的倡议迄今仍未能收到任何有意义的成效。在上周Facebook宣布将开放其平台架构时,也许正意味着Facebook已经笑到了最后。那么Facebook的第一个合作伙伴是谁呢?正是OpenSocial的结盟者之一bebo。

2007年度的Facebook的影响力,甚至使得微软公司(Microsoft)以达2.4亿美元的协议金额参股其约1.6%的股权(微软亦借此正式介入网络社交市场)。这项大型收购一方面预测了Facebook的估价的极致,也保证了其与诸如Google、MySpace这样的竞争对手相抗衡的资金来源。

但对Facebook而言,并非一切都是一帆风顺的。继上个月一项颇具争议的新广告系统的推出以来,Facebook就面临着从舆论媒体到消费者权益保护团体MoveOn.org的谴责与抗议。Danah Boyd注意到,尽管Facebook看上去将问题的重心转移到用致歉与改换政策上,并宣称将休养生息,然而这已经是近年来Facebook第三次对隐私政策作出改弦更张。她认为,Facebook正在走一条“滑坡式”的软式发展道路,而这很可能是用户们所无法继续接受的。

展望2008年,社会交际网络将继续在我们的生活中扮演着重要角色;同时,酝酿于Facebook与Google(以及其他网络)之间的用户平台之战也将愈演愈烈。

个人网络发布
在这一年中,网络用户应用的另一个广泛应用的领域即是个人网络发布,也具有着深远的影响。其中,没有哪个公司的冲击力能超过我们的年度最佳小型互联网公司——Twitter。

Twitter作为“微博客(microblogging)”领域的开创者之一,正如Alex Iskold最近撰文所指出,它是为沟通个人博客与社交网络之间关联而出现的一个自然的演化。自去年3月的SXSW[3]会议上Twitter被加速推出以来,它已经愈来愈成为一种典型现象。事实上,人们甚至在讨论“Twitter语录(Twitterdiction)”来记录用户对这一网站的非凡体验。

正如我们在推举Twitter当选年度最佳小型互联网公司的荐词中所说,Twitter真正“通过充分利用想象力以脱颖而出,开辟了一种新型的混合模式,糅合了聊天、社交网络与博客”。但也许在Twitter之外最为有意思的事,更在于它是如何推动了一种新型个人网络发布模式的形成。

关于微博客(microblogging)应用的问题,或许人们讨论得最多的,除了Twitter(其中有些内容也许不能归为微博客应用这一类,但我们姑且不予考虑)之外,恐怕就是Tumblr了。Tumblr沿用了传统博客的形式,并将其演变成一种意识流式的琐碎叙述,日志短小精悍、触发点十分随意——可以是一幅照片、一段视频、一节引言、一条链接甚至一个闪念。尽管Tumblr不是基于Twitter开发的(它是基于“Tumblelogs”的,譬如projectionist或Anarchaia),然而Twitter的成功则为实现更多微博客应用程序的发展提供了通途。

这些应用工具之所以重要,是因为他们非常快速、便捷。在Tumblr与Twitter这些微博客(microblogging)应用的推动下,个人网络发布逐渐发展为主流,这种推动方式可能是过去从未出现过的。虽然争议仍然存在,但据Forrester(着名市场研究机构)的调查报告指出,美国成人中有6%的人日常使用Twitter。对这样一个新兴(亦处于学习曲线的“习得”阶段)的网站而言,这已经是非常了不起的了。

那么,这样一种新形式的个人网络发布到底会有多重要呢?它重要到使Google在10月份投资一个未知数目的金额,收购了Twitter的竞争对手Jaiku。

其他
Facebook与Twitter并非这一年中网络用户应用方面所发生的仅有之事,而仅仅只是其中最具冲击力与影响力的一部分而已。

网络电视 (IPTV) : 这一年中,另一个最令人期待也论及初创的则是Joost,创立者为Janus Friis与Niklas Zennstrom(如你所知,他们分别来自Kazaa与Skpye)。Joost提供网络电视(IPTV)服务,通过流媒体传输,并使用点对点(P2P)技术来实现网络电视点播。尽管他们已经与许多重要的公司签署了合约,包括成人游泳(Alt Swim)、华纳唱片(Warner Bros. Records)、国家篮球协会(National Basketball Association)与CNN等,然而仍Joost尚未真正成为主流关注的重心。假如您想了解关于Joost的完整介绍,其中还将其与竞争对手Bebelgum与Zattoo作了比较,请阅读此文《2007网络电视回顾 (RWW网站)》。

政治 : 同样是在2007年,Web 2.0开始在美国总统竞选方面发挥巨大作用。继Haward Dean在2004年创造性地使用博客与Meetup.com网站来发动基层支持的尝试以来,今年的候选人充分利用网络用户应用的情况是前所未有的。努力让社交网站的页面顶端展现着自己的简介,这简直成为一种被迫的事——几乎每一个大党的候选人都在MySpace与Facebook网站上有“根据地”,有些也利用了LinkedIn、Twitter与网络应用。YouTube举办了候选人关于CNN的辩论赛,而MySpace则记录下了他们的辩论对话集。一些候选人甚至在UStream上发布现场演说视频(譬如Dannis Kucinich与Chiris Dodd)。对2008年来说,用户网络应用在美国政治上的作用只可能变得更为炙手可热,以便让这些网络应用将总统竞选活动遍及更多的主体美国人,并将其开展得更好。

网上办公(Web Office) : 2007年另一个用户应用的热点领域是网上办公(Web Office)。鉴于Richard MacManus已经对整个市场作了详尽的年终总结陈述,因此我将在此仅作简要的介绍。随着网上办公套件(online office suites)的逐渐完备,尤其是Google Apps与Zoho,另外微软也终于开始露出涉足网上办公的端倪,说明网上办公正在成为一个十分热门的行业。虽然说网上办公的企业版在实际运用中还需要继续对其改进,然而当前的办公产品对家庭使用来说已经是足够了。用户已经能够获得相当稳定、可靠的在线文字处理、电子表格、演示与电子邮件的应用。为获得更详细的信息,您不妨阅读Richard的总结中对这一年中网上办公概貌的叙述。

iPhone手机 : 最后,我将借此机会提一提苹果公司的iPhone手机。苹果公司今年没有其他产品推出,这已经足够激起新闻界与公众对iPhone的好奇心与想象力。苹果iPhone手机有成为一款拥有可变插件的工具的潜力,这促使其他的移动设备制造商在手机功能上寻求一个新的飞跃。苹果iPhone手机能够达到最大影响的理由之一,在于其通过移动网络,实现了将整个互联网优雅地容于手掌之中。请不妨阅读Alex Iskold所写的《我喜爱iPhone的十大理由》,以及其后续的《对iPhone手机的十大期望》。

您的意见
您认为2007年度最具影响力的用户应用是什么呢?
您认为哪些服务或产品您认为应当给予重视的,但在我们的总结中却没有被提及(一定有非常多)呢?
您认为2008年可能会出现什么样的大趋势呢?

请在评论区留下您的真知灼见吧。

发布于 :
2007 in Review
标签:
beacon, facebook, google, iphone, joost, opensocial, twitter, web office

【译注】

[1] ReadWriteWeb, RWW: 世界着名的互联网技术评论网站。每年都将评选年度“最佳大型互联网公司(Best BigCo)”、“最佳小型互联网公司(Best LittleCo)”与来年“最具潜力互联网公司(Most Promising Web Company)(2008年的评选对象由公司变为活动)”,至今已是延续了四年的传统。

附:
2004年度Best LittleCo为Ludicorp(当今Flickr之缔造者),2005 Most Promising为FeedBurner;
2005年度Best BigCo为Yahoo!,Best LittleCo为37Signals,2006 Most Promising为Memeoranm(当今Techmeme之前身);
2006年度Best BigCo为Google,Best LittleCo为YouTube,2007 Most Promising为Sharpcast;
2007年度Best BigCo为Facebook,Best LittleCo为Twitter,2008 Most Promising为open source movement(开源活动)。
[2] OpenSocial: Google领衔的一个公司联盟并推出的一个通用标准集,允许开发者为Google旗下巴西社交网站orkut,以及其它多家社交网站(譬如文中提及的Ning, LinkedIn, Hi5等)开发应用。美国第一大社交网站MySpace已经明确表示支持OpenSocial,第二大社交网站Facebook的态度尚不明朗。今年5月,Facebook已经推出了自己的Facebook平台,并借此吸引了更多用户。在Google新推出的OpenSocial网站上,包括完整的OpenSocial API文档、FAQ、以及开发者论坛等。

[3] SxSW: South by South West Music, Film and Interactive Conferences and Festivals(音乐、电影、互动盛会)。指在美国德克萨斯州州府奥斯汀每年春天举办的音乐节,举办时也有电影展和其他文化活动,是美国最大的音乐节之一,首届举办于1987年。South by Southwest原意指西南偏南,即西南(离南方45度角)和南的中线,离南方22.5度角。奥斯汀是美国乡村音乐的中心之一,这也是奥斯汀相对美国东北部的政治、文化中心的方位。

⑽ 我国计算机网络的发展特点有哪些

中国互联网的产生虽然比较晚,但是经过几十年的发展,依托于中国民经济和政府体制改革的成果,已经显露出巨大的发展潜力。中国已经成为国际互联网的一部分,并且将会成为最大的互联网用户群体。

纵观我国互联网发展的历程,我们可以将其划分为以下4个阶段:

一、 从1987年9月20日钱天白教授发出第一封E-mail开始,到1994年4月20日NCFG正式连入Internet这段时间里,中国的互联网在艰苦地孕育着。它的每一步前进都留下了深深的脚印。

二、 从1994-1997年11月中国互联网信息中心发布第一次《中国Internet发展状况统计报告》,互联网已经开始从少数科学家手中的科研工具,走向广大群众。人们通过各种媒体开始了解到互联网的神奇之处:通过谦价的方式方便地获取自己所需要的信息。

三、 1998-1999年中国网民开始成几何级数增长,上网从前卫变成了一种真正的需求。一场互联网的革命就这么在两年的时间里传遍了整个中华大地。对于IT业来说,这是个追梦的年代这个时候到处都充斥着美梦成真的故事。

四、 对于进入2000年的中国IT业来说,梦想已不再那么浪漫了,尽管跨入新千年的天仍然是互联网的天,但这片天空中已飘起了阵阵冷雨,让为网而狂的人们分明感到了几许凉意……

"第一"的年代

正如从0开始后必然是1一样,中国网络时代自1994年从零开始以后,就不停地产生着"第一",因为 这是一个创新的年代。让我们通过这些第一记住这个时代。

1、 中科院高能物理研究所的IHEPNET与互联网络的连通,迈出了中国和世界各地数百万台电脑的共享信息和软硬件的第一步。边疆也因此而成为我国第一家进入Internet的单位。

2、 中国的第一批互联网使用者是全国一千多名科学家。

3、 高能所提供了中国第一套万维网服务器。

4、 1994年5月15日,中国科学院高能物理研究所设立了国内第一个WEB服务器,推出中国第一套网页,内容除介绍我国高科技发展外,还有一个栏目叫"Tour in China"。此后,该栏目开始提供包括新闻,经济,文化,商贸等更为广泛的图文并茂的信息并改名为《中国之窗》。

5、 1994年,由NCFC生理委员会主办,中国科学院,北京大学,清华大学协办的APNG(亚太地区网络工作组)年会在清华大学召开。这是国际Internet界在中国召开的第一次亚太地区年会。

6、 NCFC是我国最早的Internet网。

将上网争取到底

现在,很多人都知道互联网的特点:平等、自由。但美国一直以来都反对中国加入互联网络。1991年10月的中美高能物理研究会上,美方发言人沃尔特.托基(Walter Toki)再次提出把中国纳入互联网络。经过托氏的努力,会后双方达成一项协议:美方资助中国联网所需的一半经费,另一半由高能所自选解决。然而,通往Internet荆棘之路并未因此而变得平坦。

当时北京出口所连接的每条线路都要经过仔细地检查。美国还限制对中国出中路由器。经过重重波折,中国终于在1993年3月与互联网络连通。可是美国政府担心中国会从互联网络上攫取大量信息和技术成果,提出了苛刻的条件阻挠中国与美国连通:中国专线只能连入能源科学网(ESNET);不得散布病毒;不得将Internet用于军事和商业领域。为了长久的发展,中国接受了这些条件,美国才基本同意。但是即便如此,中国在1992年6月于日本神户举行的INET'92年会上,仍被告之:接入Internet有政治障碍,理由仅仅是网有很多美国的政府机构。

专线开通后,美国政府以Internet上有许多科技信息和其它各种的资源,不能让社会主义国家接入为由,只允许这条专线进入美国能源网而不能连接到其它地方。尽管如此,这条专线仍是我国连入部分Internet的第一根专线。几百名科学家得以在国内使用电子邮件。

与政治霸权的较量一直持续到1993年6月,NCFC专家们在INET'93会议上利用各种机会重申了中国连入Internet的要求,获得大部分到会人员的支持。这次会议对中国能够最终真正连入Internet起到了很大的推动作用。1994年1月,美国国家科学基金会接受NCFC正式接入Internet的要求。1994年3月,我国开通并测试了64Kbps专线,中国获准加入Internt。4月初中科院副院长胡启恒院士在中美科技合作联委会上,代表中国政府向美国国家科学基金会(NSF)正式提出要求连入Internet,并得到认可。至此,中国终于打通了最后的关节,在4月20日,以NCFC工程连入Internet国际专线为樗,中国与Internet全面接触。同年5月,中国联网工作全部完成。中国政府对Internet进入中国表示认可。中国网络域名也最终确定为cn。

逐渐开通的电子邮件

1987年9月20日我国第一封电子邮件越过长城,通向世界揭开了中国人使用Internet的序幕。这封电子邮件正式实现了电子邮件的存储转发功能。

各个小型网络与国际互联网之间的逐步开通,造就了后来全国与Internet的全面亲密接触:1988年12月,清华大学校园网采用胡道元教授从加拿大UBC大学(University of British Columbia)引进的X400协议的电子邮件软件包,通过X.25网与加拿来大UBC大学相连,开通电子邮件应用。中国科学院高能物理研究所的DECnet随后成为西欧中心DECnet的延伸,实现了计算机国际远程联网以及与欧洲和北美地区的电子邮件通信。第二年5月,中国研究网(CRN)通过德国DFN的网关,开始与Internet沟通。1991年,中国科学院高能物理研究所连入美国斯坦福线性加速器中心(SLAC)的LIVEMORE实验室,并开通电子邮件应用。中国网络开始像蜘蛛结网一样慢慢延伸到世界各地,通往互联网的红地毯在我们的眼前展开了。

目前的我们很难想象没有自己国家电子邮件的困难。当时的研究所面临的环境就是这样,有这么一个故事:

1998年中国留美博士许榕生回到中国科学院高能物理研究所(IHEP,Internet of High Energy Physics)。他希望能把西方电脑网络中的最新资料,信息通过联网技术带到中。但是当时中国只通过低速的国际长途电话线来调用外国的电脑资源,不但困难而且昂贵。

现在当你一手咖啡,一手鼠标,轻松地将E-mail发送出动的时候,再不用提心吊胆地担心电话费了。

钱天白教授被称作中国互联网之父是当之无愧的。1987年9月20日这一天,他发出了我国第一封电子邮件。为了这封通讯速率最初为300bps电子邮件的发出,从1986年开始,钱天白教授就负责了CANET国际联网项目。

现在的中国人差不多都知道CN就等同于奥运会中的CHN,英语里的CHINA,我们口中自豪的"中国"。但是CN的历史能够随口说出的人却不多。1990年10月,钱天白教授代表中国正式在国际互联网络信息中心的前身DDNNIC注册登记了我国的顶级域名CN,并且从此开通了使用中国顶级域名CN的国际电子邮件通信服务。但是,中国的CN顶级域名服务器一直放在国外的历史直到1994年5月21日才完全改变。这一天钱天白教授在中国科学院计算机网络信息中心完成了国家顶级域名(CN)服务器的设置。可以说,钱天白教授已经与CN联系在一起了。现在如果你想了解中国INTERNET网络先驱--钱天白可以在他的纪念网站上找到全面的资料。

从1993年开始,几个全国范围的计算机网络工程相继启动,从而使Internet在我国出现了迅猛发展的势头。到目前为止在我国已形成四大互联网络,差不多都是这时候开始建设的。

中国公用计算机互联网(ChinaNET)

中国教育科研网(CERNET)

中科院科技网(CSTNET)

中国金桥网(ChinaGBN)

现在让我们来看这几大国内互联网络成长过程。

1、 中国公用计算机互联网

该网络于1994年2月,由原邮电部与美国Sprint公司签约,为全社会提供Internet的各种服务。1994年9月,中国电信与美国商务部布朗部长签定中美双方关于国际互联网的协议,协议中规定中国电信将通过美国Sprint公司开通两条64K专线(一条在北京,另一条在上海)。中国公用计算机互联网(China NET)的建设开始启动。1995年初与Internet连通,同年5月正式对外服务。目前,全国大多数用户者是通过该网进入因特网的。ChinaNet的特点是入网方便。

2、 中科院科技网

中科院科技网也称中关村地区教育与科研示范网络(National Computing & Networking Facility of China ,NCFC)。它是由世界银行贷款,国家计委,国家科委,中国科学院等配套投资和扶持。项目由中国科学院主持,联合北京大学清贫大学共同实施。

1989年NCFC立顶,1994年4月正式启动。由于受到政治环境的影响,网络在建设初期遇到许多困难。1992年,NCFC工程的院校网,即中科院院网,清华大学校园网和北京大学校园网全部完成建设;1993年12月,NCF主干网工程完工。采用高速光缆和路由器将三个院校网互连;直到1994年4月20日,NCFC工程连入Internet的64K国际专线开通,实现了与Internet的全功能连接,整个网络正式运营。从此 我国被国际上正式承认为有Internet的国家,此事被我国新闻界评为1994年中国十大科技新闻之一,被国家统计公报列为中国年重大科技成就之一。

3、 国家教育和科研网

该网络是为了配合我国各院校更好地进行教育与科研工作,由国家教委主持兴建的一个全国范围的教育科研互联网。网络于1994年开始兴建,同年10月,CERNET开始启动。该项目的目标是建设一个全国性的教育科研基础设施,利用先进实用的计算机技术和网络通信技术,把全国大部分高等学位和中学连接起来,推动这些学位校园网的建设和住处资源的交流共享。目前它已经连接了全国1000多所院校,共3万多用户。该网络并非商业网,以公益性经营为主,所以采用免费服务或低收费方式经营。

4、 中国金桥网

中国金桥网是由原电子部志通通信有限公司承建的互联网。1993年8月27日,李鹏总理批准使用300万美元总理预备金支持启动金桥前期工程建设。1994年6月8日,金桥前期工程建设全面展开。1994年底,金桥网全面开通。目前,已在24个省、市、地区开通了服务,国际出口速率256Kbit/s,并准备将出口速率提高到2Mbit/s。ChinaGBN是国家授权的四个互联网络之一,也是在全国范围内进行Internet商业服务的二大互联网络之一(另一个ChinaNET)。1996年8月,国家计委正式批准金桥一期工程立项,并将金桥一期工程列为"九五"期间国家重大续建工程项目。9月6日,中国金桥信息网(ChinaGBN)连入美国的256K专线正式开通。中国金桥信息网宣布开始提供Internet服务。

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